[发明专利]2-氨甲基吡啶镍配合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于烯烃催化聚合领域，特别涉及一种2-氨甲基吡啶镍配合物及其制备方法和催化乙烯活性聚合的应用。

背景技术

活性聚合是指在聚合过程中无链转移和链终止的聚合反应，可以用于制备相对分子质量可控且相对分子质量分布窄的高聚物、嵌段共聚物及末端功能化的聚合物材料等。通过对催化剂结构的设计，催化烯烃活性聚合，得到窄分布聚烯烃、或嵌段、功能化聚烯烃，大大扩宽了烯烃聚合物的应用范围。

乙烯是世界上消耗量最大的烯烃之一，它虽然结构简单，但可以得到许多不同结构和性能的聚合物(LDPE，HDPE，LLDPE等)。对聚乙烯结构及分子量的精确控制，具有巨大的工业应用价值。近年来，有许多过渡金属催化剂催化α-烯烃活性聚合的报道，但催化乙烯活性聚合的报道相对较少。其中，主要为前过渡金属钛系烯烃聚合催化剂催化乙烯活性聚合，得到高分子量，窄分布的线性聚乙烯。2001年，日本三井公司的Fujita的研究组报道的双水杨醛亚胺结构的钛系烯烃聚合催化剂，可以在室温下，短时间内催化乙烯活性聚合，得到高分子量，窄分布的线性聚乙烯(Angew.Chem.Int.Ed.2001，40，2918-2920)。随后，Fujita研究组又报道了二吲哚亚胺钛系烯烃聚合催化剂催化乙烯活性聚合(Chem.Lett.2001，566-567)。β-酮亚胺钛系烯烃聚合催化剂也可以催化乙烯活性聚合(Organometallics，2004，23，1223-1230)。相对于前过渡金属催化剂，后过渡金属催化剂催化乙烯聚合，多得到支化聚乙烯，并可以通过设计催化剂结构，调控反应条件，得到不同拓扑结构的聚乙烯。目前，后过渡金属催化剂催化乙烯活性聚合的例子很少。2001年，Gottfried和Brookhart报道了能够催化乙烯活性聚合的α-二亚胺Pd催化剂。在5℃，400p的压力下，反应用三乙基硅烷中止，催化剂可以聚合乙烯得到Mn为250000，PDI约为1.1的支化聚乙烯(Macromolecules.2001，34：1140-1142)。之后他们又报道了利用这类Pd催化剂催化α-烯烃以及乙烯/α-烯烃活性均聚、共聚的例子(Macromolecules.2003，36：3085-3100)。Bazan等报道的α-亚胺酰胺Ni催化剂可以催化乙烯准活性聚合(Macromolecules.2003，36：9731-9735)。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点和不足，提供一种2-氨甲基吡啶镍配合物。

本发明的另一目的在于提供一种上述2-氨甲基吡啶镍配合物的制备方法

本发明的另一目的在于提供一种上述2-氨甲基吡啶镍配合物催化乙烯活性聚合的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种2-氨甲基吡啶镍配合物，具有如下式(I)的结构：

其中，R₁为氢或碳原子数为1～20的烃基，R₂为氢或碳原子数为1～20的烃基，R₃为氢或碳原子数为1～20的烃基，X为卤素。

R₁优选氢或苯基；R₂优选氢、甲基或2，4，6-三甲基苯基；R₃优选氢、苯基或萘基；X优选溴。

R₁最优选氢，R₂最优选2，4，6-三甲基苯基，R₃最优选氢。

R₁最优选苯基；R₂最优选甲基；R₃最优选氢。

上述的2-氨甲基吡啶镍配合物的制备方法，包括以下操作步骤：

(1)将芳香酮化合物与2，6-二异丙基苯胺发生酮氨缩合反应，生成2-吡啶亚胺化合物II；然后将化合物II与三甲基苯溴化镁(格氏试剂)、三甲基铝或氢化锂铝反应，得到2-氨甲基吡啶配体III；

(2)在无水无氧的条件下，将步骤(1)所得2-氨甲基吡啶配体III与1，2-二甲氧基乙烷卤化镍((DME)NiX₂)进行配位反应，得到2-氨甲基吡啶镍配合物I；

步骤(1)的合成过程如下：

上述的2-氨甲基吡啶镍配合物作为乙烯聚合催化剂的用途。

所述2-氨甲基吡啶镍配合物作为乙烯聚合催化剂是在甲基铝氧烷活化条件下，在聚合温度-50～80℃催化乙烯聚合，聚合温度优选-20～40℃，可制备得到分子量可调控并分布窄的聚乙烯。